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Primer reporte de la implicación de los N-glicanos sulfatados y la composición proteica de las setas urticantes de Hylesia metabus en el lepidopterismo y en los posibles mecanismos de defensa

2018; Elfos Scientiae; Volume: 8; Issue: 1 Linguagem: Espanhol

0864-4551

Gleysin Cabrera Hernández, Luis Javier González,

Venomous Animal Envenomation and Studies

Antecedentes: Hylesia metabus (Lepidoptera:Saturniidae) es una polilla neotropical que habita en el noreste de Venezuela en las zonas pantanosas del Delta del Orinoco. La hembra adulta posee unos ¨pelos urticantes¨ o ¨setas¨ que contienen una solucion de composicion proteica desconocida que al entrar en contacto con la dermis y la epidermis ocasiona el lepidopterismo en los humanos caracterizado por una dermatitis severa, inflamacion, hemorragias focales, insomnio, intranquilidad, estado febril, entre otros sintomas. Este insecto posee fototropismo positivo por lo que golpea de manera incansable toda fuente de iluminacion desprendiendo grandes cantidades de setas que obliga a los pobladores de las zonas afectadas y a los trabajadores de zonas de prospeccion petrolera a apagar toda fuente de iluminacion nocturna. Las setas tambien son utilizadas para recubrir el nido y proteger los huevos fundamentalmente de depredadores e infecciones por hongos, y bacterias durante 26 dias. El ciclo de vida de H. metabus dura aproximadamente 100 dias por lo que los problemas antes mencionados son de naturaleza ciclica, causan grandes perdidas economicas y constituye un problema de salud por lo que se considera una plaga que afecta a las poblaciones que viven en esas localidades. Problema que se ha resuelto de acuerdo con los objetivos del trabajo: En el presente estudio identificamos los componentes proteicos y oligosacaridicos del veneno de H. metabus responsables de ocasionar el lepidopterismo en humanos y su posible relacion con los mecanismos de defensa utilizados por esta polilla para proteger a la progenie. Resultados: Se identificaron utilizando las herramientas de la proteomica, glicomica y la bioinformatica las proteinas presentes en el veneno de las setas de la hembra adulta de H. metabus. El rasgo distintivo de este veneno es la presencia de cinco proteasas del tipo S1A que representan el 65 % del veneno total, y que estan N-glicosiladas con una mezcla de N-glicanos diantenados agalactosilados y fucosilados (G0F), neutros y sulfatados. En un modelo animal de lepidopterismo se demostro que la actividad proteolitica de una de las proteasas esta relacionada con la erosion de los vasos sanguineos y la aparicion de hemorragias focales. En cambio la presencia de N-glicanos sulfatados en las dos proteasas que concentran la mayor parte de la actividad proteolitica del veneno total, son responsables de estimular la secrecion del TNF- en macrofagos y desencadenar la respuesta proinflamatoria tipica del lepidopterismo. La composicion proteica de las setas presentes en el nido de huevos revelo su relacion con posibles mecanismos de defensa. Las proteinas de la hemolinfa (30 kDa y vitellogenina) detectadas pueden tener un rol en la respuesta a entomopatogenos (hongos y bacterias). Tambien se identifico una quitinasa que puede estar relacionada con la respuesta antifungica, y ser una molecula con potencialidades estimuladoras de la respuesta proinflamatoria y adjuvante ante los componentes del veneno asi como potenciar los efectos adversos del lepidopterismo. La accion combinada de la quitinasa y las proteasas pudiera ocasionar danos del exoesqueleto de artropodos que pretendan entrar al nido. En este trabajo por primera vez se informa la sulfatacion de N-glicanos en insectos y su rol clave en el lepidopterismo ocasionado a seres humanos. Se informa por primera vez la composicion proteica del veneno de la especie de Hylesia mas nociva para los seres humanos. Se propone un metodo de diferenciacion de N-glicanos fosfatados y sulfatados basado en las diferencias de la distribucion isotopica del ion reportero de m/z 97. Estos hallazgos constituyen un primer paso para el futuro diseno racional de drogas y el control de plagas. Estos trabajos forman parte de un proyecto conjunto aprobado en la X Comision Mixta Venezuela-Cuba y esta avalado por dos publicaciones internacionales: 1-Glycobiolgy (2016) 26 (3): 230-250. doi:10.1093/glycob/cwv096 2-Journal of Proteomics (2016) doi:10.1016/j.jprot.2016.08.010